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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 92 do ENEM 2018

2º dia · Ciências da Natureza · H23 · Química: Combustão e poder calorífico

O carro flex é uma realidade no Brasil. Estes veículos estão equipados com motor que tem a capacidade de funcionar com mais de um tipo de combustível. No entanto, as pessoas que têm esse tipo de veículo, na hora do abastecimento, têm sempre a dúvida: álcool ou gasolina? Para avaliar o consumo desses combustíveis, realizou-se um percurso com um veículo flex, consumindo 40 litros de gasolina e no percurso de volta utilizou-se etanol. Foi considerado o mesmo consumo de energia tanto no percurso de ida quanto no de volta.

O quadro resume alguns dados aproximados sobre esses combustíveis.

Combustível Densidade (\text{g mL}^{-1}) Calor de combustão (\text{kcal g}^{-1})
Etanol 0,8 -6
Gasolina 0,7 -10

O volume de etanol combustível, em litro, consumido no percurso de volta é mais próximo de

  1. A
    27.
  2. B
    32.
  3. C
    37.
  4. D
    58.
  5. E
    67.
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Resolução comentada

A ideia é que a energia liberada é a mesma na ida e na volta. A energia de cada combustível é: massa × calor de combustão (em módulo). E a massa vem da densidade × volume.

  1. Massa de gasolina: 40\ \text{L} = 40\,000\ \text{mL}, então m = 0{,}7 \times 40\,000 = 28\,000\ \text{g}.

  2. Energia da gasolina: 28\,000 \times 10 = 280\,000\ \text{kcal}.

  3. Massa de etanol necessária para a mesma energia: \dfrac{280\,000}{6} \approx 46\,667\ \text{g}.

  4. Volume de etanol: V = \dfrac{m}{d} = \dfrac{46\,667}{0{,}8} \approx 58\,333\ \text{mL} \approx 58\ \text{L}.

Como o etanol libera menos energia por grama (6 contra 10 kcal/g) e ainda é mais denso, o volume gasto é maior que os 40 L de gasolina, o que confirma o resultado.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa E engana quem usa só a razão dos calores de combustão e esquece de corrigir pelas densidades diferentes.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AMultiplica 40 L por 0,7 e depois por 0,6 e 0,8 de modo invertido, chegando a um volume menor que o de gasolina, o que é incoerente.
  • BUsa a razão das densidades (0,8/0,7) de forma errada, ignorando o calor de combustão, e obtém um volume próximo do de gasolina.
  • CEsquece de dividir pela densidade do etanol ou faz a conta com a razão dos calores invertida, chegando a valor abaixo do correto.
  • EIgnora as densidades e usa só a razão dos calores (10/6 × 40 ≈ 67 L).

Assuntos: Combustão e poder calorífico, Propriedades da matéria e densidade.

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